前言

目前，可用于超超临界机组高温构件的材料主要有铁素体耐热钢、奥氏体耐热钢、镍基高温合金及氧化物弥散强化FeCrAl合金（ODS钢）等。铁素体耐热钢的热膨胀系数小，对热应力疲劳不敏感，600℃的高温性能良好，但随温度的进一步升高，其高温稳定性急剧下降，限制了其进一步的高温应用。镍基高温合金的价格昂贵，作为超超临界机组高温结构材料会大幅提高使用成本。ODS钢需要通过粉末冶金的方法制备来保证氧化物的弥散强化，成倍地提高了制造成本。传统奥氏体耐热钢的高温蠕变性能优良，但是由于较高的镍和铬含量，成本也相对较高。考虑抗氧化和抗腐蚀性能，前面提到的几种高温合金表面会形成氧化铬层，在蒸汽锅炉高温水汽、S、C的环境下加速氧化，导致材料早期失效。新型含铝奥氏体耐热钢是近十余年开发的新一代奥氏体耐热钢，其可形成稳定的氧化铝层，在750～900℃的范围内具有优异的高温抗氧化性能，而且高温蠕变性能优异，具有广泛的应用前景，也是近年来高温耐热结构材料研究的热点方向。

本书系统介绍了著者团队在新型含铝奥氏体耐热钢的成分设计、组织控制、性能调控等方面的研究成果，对新型含铝奥氏体耐热钢的设计原则及调控手段提出了具有一定指导意义的见解。全书共分为6章。第1章介绍新型含铝奥氏体耐热钢的成分设计原则及强化机制，并对组织演变规律进行了综述；第2章详细介绍了新型含铝奥氏体耐热钢冷变形的组织及性能变化，重点对抗氧化性能进行了研究；第3章就新型含铝奥氏体耐热钢的热变形组织尤其是热变形织构演变及再结晶机制进行了介绍；第4章关注新型含铝奥氏体耐热钢的常规热处理技术，系统介绍热处理工艺对组织性能的影响；第5章重点关注新型含铝奥氏体耐热钢的高温持久服役性能，介绍了等温时效过程第二相的演变特征及高温持久蠕变行为；第6章介绍了新型含铝奥氏体耐热钢未来发展方向的展望。全书的撰写从合金成分设计入手，以高温持久服役性能评估结束，逐层递进，是耐热钢领域比较系统详细的一本学术著作。

本书第1～3章由高秋志、张海莲共同撰写，第4章由高秋志、屈福共同撰写，第5～6章由刘子昀、高秋志共同撰写，高秋志负责统稿。本书的出版得到了东北大学秦皇岛分校资源与材料学院和秦皇岛市道天高科技有限公司的大力支持，硕士研究生江琛琛、陆冰宜、商行、江骏东等在数据整理过程中也付出了努力，在此一并致以诚挚的谢意。

感谢国家自然科学基金钢铁联合研究基金重点项目（U1960204）、国家自然科学基金（51871042）、中央高校基本科研业务费（N2023026）的资助。

鉴于作者的水平有限，书中难免会有不足之处，敬请广大读者批评指正。

著者

2020年6月